常微分方程考研讲义(7)

时间:2025-03-10

域,使得行列式

c1

c2 c2

(n 1)

cn cn

(n 1)

c1

(n 1)

0

c1 c2

cn

其中

(k)

x

k

k

.

特解:方程满足特定条件的解.

定解问题:求方程满足定解条件的求解问题.定解条件分为初始条件和边界条件,相应的定解问题分为初值问题和边值问题.

一般地,初值问题为

(n)

F(x,y,y , ,y) 0

(1)(n 1)(n 1)

(x0) y0 y(x0) y0,y (x0) y0, ,y

特解可以通过初始条件限制,从通解中确定任意常数而得到,如例1中,含有一个任意常数c的解

kt

u ua ce

就是一阶方程(1.1)的通解;而

kt

u ua (u0 ua)e

就是满足初始条件

t 0,u u0 的特解.

5、积分曲线和方向场 一阶微分方程

dydx

f(x,y) (1.25)

的解y (x)是xy平面上的一条曲线,将它称为微分方程的积分曲线;而方程(1.20)的通解y (x,c) 对应于xy平面上的一族曲线,称为方程的积分曲线族;满足初始条件y(x0) y0的特解就是通过点

(x0,y0)的一条积分曲线.

方程(1.25)的积分曲线上每一点(x,y)的切线斜率积分曲线的每一点(x,y)及这点上的切线斜率

dydx

dydx

刚好等于函数f(x,y)在这点的值,也就是说,

恒满足方程(1.25);反之,如果一条曲线上每点的切线

斜率刚好等于函数f(x,y)在这点的值,则这一条曲线就是方程(1.25)的积分曲线.

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